DE3007581C2 - Oscillator with a dielectric resonator - Google Patents

Oscillator with a dielectric resonator

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Description

Die Erfindung betrifft einen Oszillator mit einem dielektrischen Resonator, einem eine Eingangsschaltung und eine Ausgangsschaltung aufweisenden Verstärker, einem der Eingangsschaltung zugeordneten Eingangskoppler und einem der Ausgangsschaltung zugeordneten Ausgangskoppler zur Kopplung der Eingangsschaltung bzw. der Ausgangsschaltung mit dem dielektrischen Resonator.The invention relates to an oscillator with a dielectric resonator, an input circuit and an amplifier having an output circuit, an input coupler associated with the input circuit and an output coupler assigned to the output circuit for coupling the input circuit or the output circuit with the dielectric resonator.

Bei den bekannten Oszillatoren dieser Art (US-PS 79 341; DE-OS 28 08 507; »Highly Stabilized Low Noise GaAs FET Integrated Oscillator with a Dielectric Resonator in the C Band« aus IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, March 1978, Vo. MTT-2fe. No. 3) wird die Frequenz durch einen dielektrischen Resonator stabilisiert. Oszillatoren dieser Art zeichnen sich durch eine gute Frequcnzsiabilität aus. Das Grundprinzip solcher Oszillatoren ist in Fig. I der Zeichnung dargestellt. Innerhalb eines Gehäuses 10 befindet sich zwischen zwei Koppelstabcn 12 und 13 ein dielektrischer Resonator 11. DerIn the known oscillators of this type (US-PS 79 341; DE-OS 28 08 507; »Highly Stabilized Low Noise GaAs FET Integrated Oscillator with a Dielectric Resonator in the C Band "from IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, March 1978, Vo. MTT-2fe. No. 3) becomes the frequency stabilized by a dielectric resonator. Oscillators of this type are characterized by a good frequency stability the end. The basic principle of such oscillators is shown in Fig. I of the drawing. Within a housing 10 is located between two coupling rods 12 and 13 a dielectric resonator 11. The

eine Koppelstab 12 ist über ein geeignetes Anschlußelement mit einem Koaxialkabel 14 verbunden, welches an den Eingang eines Verstärkers 15 angeschlossen ist. dessen Ausgang über ein Koaxialkabel 16 mit einem Koaxial-Richtungskoppler oder einem T-Abzweigelement 17 für Hochfrequenz verbunden ist. Ein Anteil des dem Abzweigelement 17 zugeführten Ausgangs des Verstärkers 15 wird als hochfrequenter Signalausgang des Oszillators entnommen, und ein Teil des Ausgangs des T-Abzweigelements 17 wird über ein geeignetes Anschlußelement dem zweiten Koppelstab 13 zugeführt. Bei diesem Oszillator wird ein Anteil des hochfrequenten Signalausgangs von Verstärker 15 positiv zum Eingang dieses Verstärkers über den dielektrischen Resonator 11 rückgekoppelt und so die Schwingung aufrechterhalten. Das hochfrequente Rückkoppelsignal am Eingang des Verstärkers 15 ist phasenabhängig von einer Phasendifferenz zwischen den beiden Koppelstäben 12 und 13, den Längen der Koaxialkabel :4, 16 und 18 sowie einer Phasendifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers 15. Die Kopplungsfaktoren zwischen Koppelstab 12, Resonator U und Koppelstab 13 sind eine Funktion der Spalte g 1 und g2 zwischen den Elementen 11,12 bzw. 11,13. Soll die Phase durch Änderung des Verstärkungsfaktors von Verstärker 15, die Schwingungsfrequenz o. dgl. verändert werden, dann müssen die Weglängen der Koaxialkabel 14, 16 und 18 in dem Rückkopplungszweig verändert werden. Zur Änderung der Dämpfung in dem Rückkopplungszweig müssen die Abmessungen der Spalte g\ und g 2 zwischen den Koppelstäben 12 und 13 und dem dielektrischen Resonator U verändert werden, was eine Änderung der Abmessungen des Gehäuses zur Folge hat. Da ferner der dielektrische Resonator 11. die Koaxialkabel 14,16,18 für die Phasenänderung und der Verstärker 15 separate Blöcke sind, benötigt der Oszillator relativ viel Platz. Außerdem wird bei dieser Ausführung ein T-Abzweigelement 17 o. dgl. zur Abzweigung eines hochfrequenten Signalausgangsanteil des Verstärkers 15 für Rückkoppelzwecke benötigt. Dieses Abzweigelement verursacht jedoch eine Dämpfung von etwa 10 bis 20 dB, so daß der Verstärker 15 eine entsprechend größere Verstärkung haben muß.a coupling rod 12 is connected via a suitable connection element to a coaxial cable 14 which is connected to the input of an amplifier 15. the output of which is connected via a coaxial cable 16 to a coaxial directional coupler or a T-branch element 17 for high frequency. A portion of the output of the amplifier 15 fed to the branch element 17 is taken as the high-frequency signal output of the oscillator, and part of the output of the T branch element 17 is fed to the second coupling rod 13 via a suitable connection element. In this oscillator, a portion of the high-frequency signal output from amplifier 15 is fed back positively to the input of this amplifier via dielectric resonator 11 and the oscillation is thus maintained. The high-frequency feedback signal at the input of the amplifier 15 is phase-dependent on a phase difference between the two coupling rods 12 and 13, the lengths of the coaxial cables: 4, 16 and 18 and a phase difference between the input and output of the amplifier 15. The coupling factors between the coupling rod 12, resonator U and coupling rod 13 are a function of the gaps g 1 and g2 between elements 11, 12 and 11, 13, respectively. If the phase is to be changed by changing the gain factor of amplifier 15, the oscillation frequency or the like, then the path lengths of the coaxial cables 14, 16 and 18 in the feedback branch must be changed. To change the attenuation in the feedback branch, the dimensions of the gaps g 1 and g 2 between the coupling rods 12 and 13 and the dielectric resonator U must be changed, which results in a change in the dimensions of the housing. Furthermore, since the dielectric resonator 11, the coaxial cables 14, 16, 18 for the phase change and the amplifier 15 are separate blocks, the oscillator requires a relatively large amount of space. In addition, in this embodiment a T-branch element 17 or the like is required for branching off a high-frequency signal output component of the amplifier 15 for feedback purposes. However, this branch element causes an attenuation of about 10 to 20 dB, so that the amplifier 15 must have a correspondingly greater gain.

Die oben genannten Ausführungen zeigen, daß Oszillatoren mit den geschilderten Eigenschaften in solchen Fällen unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten ungünstig sind, in denen die Stückzahl einzelner Herstcllungsserien klein ist. dagegen aber eine relativ große Anzahl von sich durch ihre elektrischen Eigenschaften unterscheidenden Oszillatorentypen hergestellt werden muß.The above statements show that oscillators with the properties described in such Cases are unfavorable from a manufacturing point of view, in which the number of individual manufacturing series is small. on the other hand, however, a relatively large number of them by their electrical properties different types of oscillator must be produced.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Oszillator anzugeben, der in seiner Frequenzstsbilität dem geschilderten bekannten Oszillator nicht nachsteht, unter den genannten Fertigungsvoraussetzungen jedoch eine wirtschaftlichere Lösung als dieser darstellt.The invention is therefore based on the object of specifying an oscillator which, in its frequency stability is not inferior to the known oscillator described, under the manufacturing requirements mentioned however, represents a more economical solution than this.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch I angegeben; vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen enthalten.The inventive solution to the problem set is given in claim I; advantageous further training of the inventive concept are contained in subclaims.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die erste und die zweite Kammer jeweils getrennt voneinander hergestellt werden können und dabei eine für alle Oszillatorvarianten geeignete Abmessung erhalten. Der den jeweiligen Erfordernissen entsprechende Kopplungsgrad der Rückkopplungsschleife läßt sich dann in relativ einfacher Weise durch Veränderung des durch die Gehäusewand hindurchgeführten Anteils an elektromagnetischen Wellen einstellen. Änderungen der Abmessungen der Kammern sind hierzu nicht erforderlich. The solution according to the invention has the advantage that the first and second chambers are each separate from one another can be produced and thereby obtain a dimension suitable for all oscillator variants. The degree of coupling of the feedback loop corresponding to the respective requirements can be determined then in a relatively simple manner by changing the portion passed through the housing wall adjust electromagnetic waves. Changes to the dimensions of the chambers are not required for this.

Beim erfindungsgemäßen Oszillator sind ferner keine Abzweigelemente wie T-Stücke oder dergleichen vorhanden, welche eine Signaldämpfung verursachen würden. Folglich erfolgt keine Abschwächung des Rückkoppel-Gewinns. Deshalb schwingt der erfindungsgemäße Oszillator bereits mit einem Verstärker, der einen kleinen Verstärkungsfaktor aufweist.In the oscillator according to the invention, there are also no branch elements such as T-pieces or the like, which would cause signal attenuation. As a result, there is no attenuation of the feedback gain. Therefore, the oscillator according to the invention already oscillates with an amplifier, the one has a small gain factor.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die elektromagnetische Ausbreitungsbahn am Eingang des Verstärkers einen Streifenleiter aufweisen, der mit dem Verstärkerausgang gekoppelt ist. Zwischen dem Streifenleiter und dem dielektrischen Resonator befindet sich dann eine öffnung oder ein Fenster in der Wand des ersten Gehäuses. Dadurch entfällt das beim Stand der Technik erforderliche Verbindungselement zwischen dem Resonator und dem Verstärkereingang, der Verslärker kann entsprechend klein ausgebildet werden. Mit dem Streifenleiter können ferner justierbare Kapazitäten zur Phasenjustierung verbunden sein, mit deren Hilfe der Oszillator justierbar ist. Damit entfällt die Notwendigkeit manueller Eingriffe zur Phasenjustierung, wie sie beim Stand der Technik üblich waren. Derartige variable Kapazitäten können sehr einfach durch eine Schraube gebildet werden. Damit läßt sich ein sehr einfacher und kompakter Oszillator herstellen.In a preferred embodiment, the electromagnetic propagation path at the entrance of the Amplifier have a strip conductor which is coupled to the amplifier output. Between the stripline and the dielectric resonator there is then an opening or a window in the wall of the first case. As a result, the connecting element required in the prior art between the resonator and the amplifier input, the amplifier can be made correspondingly small. Adjustable capacitors for phase adjustment can also be connected to the stripline whose help the oscillator is adjustable. This eliminates the need for manual interventions for phase adjustment, as they were usual in the prior art. Such variable capacities can be very simple be formed by a screw. A very simple and compact oscillator can thus be produced.

Nachstehend werden einige die Merkmale der Erfindung aufweisende Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigtSome exemplary embodiments having the features of the invention are referred to below explained in more detail on a drawing. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen und bereits eingangs erläuterten Oszillators mit einem dielektrischen Resonator, J5 Fig. 2A einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Oszillators,1 shows a schematic representation of a conventional oscillator already explained at the beginning with a dielectric resonator, J5, FIG. 2A shows a section through an exemplary embodiment of the oscillator,

Fig. 2B einen Schnitt durch eine Ebene Ilß-Ilß von Fig.2A.Fig. 2B is a section through a plane Ilß-Ilß of Fig. 2A.

Fig.3A und 3B ähnliche Schnittansichten eines gegenüber Fig.2 abgewandelten Ausführungsbeispiels der Erfindung,3A and 3B similar sectional views of an opposite Fig. 2 modified embodiment of the invention,

Fig.4A bis 4D verschiedene Ausführungen eines Streifenleiters.4A to 4D different versions of a stripline.

Fig. 5A eine maßstäblich vergrößerte Teilansicht einer Phascnjustiereinrichtung.5A is a partial view, enlarged to scale, of a Phase adjustment device.

Fig. 5B einen Schnitt durch eine Ebene Vß-Vßvon F i g. 5A.Figure 5B is a section through a plane Vβ-Vβ of F i g. 5A.

Fig. 6Λ und 6B sowie 7Λ und 7B ähnliche Ansichten von zwei anderen Ausführungsbeispielen für eine Phasenjustiereinrichtung, und6Λ and 6B and 7Λ and 7B are similar views of two other embodiments for a phase adjustment device, and

Fig.8 eine Fig.2A ähnliche Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels.8 shows a sectional view similar to FIG. 2A third embodiment.

Das in Fig. 2A und 2B dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt ein zweiteiliges Gehäuse 20 aus einem M elektrisch leitenden Material, bestehend aus einem ersten Gehäuseteil 21 und einem außen an dieses angesetzten zweiten Gehäuseteil 22. In dem als rechteckiges Parallelepiped ausgebildeten Melallklotz des ersten GehäuseteiU 21 ist in einem durch eine Hohlraumwand 211 u) eingegrenzten zylindrischen Hohlraum 212 ein dielektrischer Resonator 11 durch eine aus Isoliermaterial bestehende Auflage 31 abgestützt und über ein Auskoppelfcnstcr 213 elektromagnetisch an den Ausgang eines außerhalb des ersten Gehäuseteils 21 befindlichen Verstärkers 40 gekoppelt. In einer Seitenwand des ersten Gehäuseteils 21, die an die das Auskoppelfenster 213 enthallende Wand angrenzt, befindet sich ein Durchführungsloch 214 für ein Koaxialkabel 5. welches entlani?The embodiment shown in Figs. 2A and 2B comprises a two-part housing 20 made of an M electrically conductive material consisting of a first Housing part 21 and a second housing part 22 attached to the outside of this Parallelepiped shaped block of the first housing part 21 is a dielectric cavity 212 in a cylindrical cavity 212 delimited by a cavity wall 211 u) Resonator 11 by an existing made of insulating material Support 31 supported and via a coupling-out window 213 electromagnetically to the output of a The amplifier 40 located outside the first housing part 21 is coupled. In a side wall of the first Housing part 21, which adjoins the wall containing the coupling-out window 213, has a through-hole 214 for a coaxial cable 5. which entlani?

der zweiten Außenfläche des ersten Gehäuseteils in einer Aussparung 215 zwischen hochstehenden Wandabschnitten verlegt ist.the second outer surface of the first housing part is laid in a recess 215 between upstanding wall sections.

In dem kastenartigen zweiten Gehäuseteil 22 befindet sich eine, an die erste Seitenfläche des ersten Gehäuseteils angrenzende, Ausnehmung 221, welche so eine in der Flucht des Auskoppelfensters 213 liegende Kammer außerhalb des ersten Gehäuseteils 21 bildet. Durch ein Loch 222 ist das Koaxialkabel 5 in die Kammer des zweiten Gehäuseteils 22 eingeführt und dabei etwa um 90° abgebogen. In der Kammer 221 befindet sich auch der als Feldeffekttransistor ausgebildete Verstärker 40, dessen Drain-Elektrode über eine Ausgangsanpaßschaltung 41 mit einem Ausgangsanschluß 6 verbunden ist. Die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors 40 ist mit einer Eingangsanpaßschaltung 42, und seine Source-Elektrode über eine Parallelschaltung aus Widerstand und Kondensator (nicht dargestellt) geerdet. Das freie Ende des in der Aussparung 215 verlegten Koaxialkabels 5 ist durch das Durchführungsloch 214 in die Nähe des dielektrischen Resonators 11 in dem Hohlraum 212 geführt, wo der Kabelinnenleiter zu einer Koppelschleife 51 geformt und mit seinem Ende an der Hohlraumwand 211 angeschlossen ist.Die Hohlraum-Oberseile ist mit einem Deckel verschlossen, dessen Außengewinde in ein Gewinde am oberen Ende der Hohlraumwand 211 eingeschraubt ist. Durch Verdrehen des Deckels 23 kann seine Eindringtiefe in den Hohlraum 212 verändert und damit die Resonanzfrequenz des Resonators 11 bzw. die Oszillatorfrequenz justiert werden. Zur Feinjustierung der Oszillatorfrequenz ist eine Feinjustierschraube 24 in die Mitte des Deckels 23 eingeschraubt. Die Aussparung 215 an der Seite des ersten Gehäuseteils 21 kann mit Epoxyharz 216 ausgefüllt sein.In the box-like second housing part 22 there is a recess 221 which adjoins the first side surface of the first housing part and which thus forms a chamber outside of the first housing part 21 which is in alignment with the coupling-out window 213 . The coaxial cable 5 is inserted through a hole 222 into the chamber of the second housing part 22 and is bent by approximately 90 ° in the process. In the chamber 221 there is also the amplifier 40 designed as a field effect transistor, the drain electrode of which is connected to an output terminal 6 via an output matching circuit 41. The gate electrode of the field effect transistor 40 is grounded to an input matching circuit 42, and its source electrode is grounded via a parallel circuit of resistor and capacitor (not shown). The free end of the coaxial cable 5 laid in the recess 215 is passed through the feed-through hole 214 in the vicinity of the dielectric resonator 11 in the cavity 212 , where the inner cable conductor is formed into a coupling loop 51 and its end is connected to the cavity wall 211 Upper cables is closed with a cover, the external thread of which is screwed into a thread at the upper end of the cavity wall 21 1. By rotating the cover 23 , its depth of penetration into the cavity 212 can be changed and the resonance frequency of the resonator 11 or the oscillator frequency can thus be adjusted. A fine adjustment screw 24 is screwed into the center of the cover 23 for fine adjustment of the oscillator frequency. The recess 215 on the side of the first housing part 21 can be filled with epoxy resin 216.

Bei dem Ausführungsbeispiel von F i g. 2 ist der Ausgang des Verstärkers 40 über die Ausgangsanpaßschaltung 41 und einen Streifenleiter an den Ausgangsanschluß 6 angeschlossen. Ein Streuanteil des Ausgangssignals des Verstärkers 40 wird von dem Streifenleiter durch das Koppelfenster 213 an den dielektrischen Resonator 1! angekoppelt. Damit schwingt der Oszillator sehr stabil. Zur Erzielung eines kompakten Aufbaus kann abweichend davon auch ein Hochfrequenz-Streuanteil der Ausgangsanpaßschaltung 41 durch das Fenster 213 an den Resonator angekoppelt sein, und ein Anteil der Resonanzleistung dieses Resonators 11 wird von der Koppelschlcife 51 empfangen und im positiven Sinne über das Koaxialkabel 5 zur Eingangsanpaßschaltung 42 rückgekoppelt.In the embodiment of FIG. 2, the output of the amplifier 40 is connected to the output connection 6 via the output matching circuit 41 and a strip conductor. A stray component of the output signal of the amplifier 40 is transmitted from the stripline through the coupling window 213 to the dielectric resonator 1! coupled. The oscillator thus oscillates very stably. In order to achieve a compact structure, a high-frequency leakage component of the output matching circuit 41 can also be coupled to the resonator through the window 213 , and a portion of the resonance power of this resonator 11 is received by the coupling loop 51 and, in a positive sense, via the coaxial cable 5 to the input matching circuit 42 fed back.

Wenn durch richtige Wahl der Lange des Koaxialkabels 5 eine für die positive Rückkopplung erforderliche Phasenlage hergestellt und der Verstärkungsgrad des Verstärkers 40 größer als der Dämpfungsgrad der Rückkoppelschleife ist, dann schwingt der Oszillator. In der Nähe der Resonanzfrequenz des dielektrischen Resonators 11 ist der Dämpfungsgrad der Rückkoppelschleife am kleinsten. Wird die Rückkoppelung etwas kleiner als die Verstärkung eingestellt, indem die Abmessungen des Auskoppelfensters 213 und die Länge der Koppelschleife 51 verändert werden, dann kann der Oszillator nur in einem sehr engen Frequenzbereich schwingen, der in der Nähe der Resonanzfrequenz des Resonators 11 liegt.If a phase position required for the positive feedback is established through the correct choice of the length of the coaxial cable 5 and the gain of the amplifier 40 is greater than the attenuation of the feedback loop, then the oscillator oscillates. In the vicinity of the resonance frequency of the dielectric resonator 11 , the degree of attenuation of the feedback loop is smallest. If the feedback is set slightly smaller than the gain by changing the dimensions of the coupling-out window 213 and the length of the coupling loop 51 , then the oscillator can only oscillate in a very narrow frequency range that is close to the resonance frequency of the resonator 11.

Das in Fig.3A und 3B geschnitten dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im wesentlichen nur in den nachstehend erläuterten Einzelheiten von dem zuvor in Verbindung mit F i g. 2 Beschriebenen. Auf der zweiten Seitenfläche des ersten Gehäuseteils 21, die an die das Auskoppelfenster 213 enthaltende erste Seitenfläche angrenzt, befindet sich ein Einkoppelfenster 217. Das zweite Gehäuseteil 25 ist L-förmig gestaltet sowie mit einer nach innen gekehrten Aussparung 251 versehen, welche die beiden aneinander grenzenden Seitenflächen des ersten Gehäuseteils 21 unter Bildung einer Kammer überdeckt. An der Innenfläche des Gehäuseteils 25 innerhalb der Aussparung 251 ist ein Streifenleiter 70 angeordnet, der aus einem isolierenden SubstratThe exemplary embodiment shown in section in FIGS. 3A and 3B differs essentially only in the details explained below from the one previously in connection with FIG. 2 described. On the second side surface of the first housing part 21, which adjoins the first side surface containing the coupling-out window 213 , there is a coupling-in window 217. The second housing part 25 is L-shaped and has an inwardly facing recess 251 , which the two adjoin one another Covered side surfaces of the first housing part 21 to form a chamber. On the inner surface of the housing part 25 within the recess 251 , a strip conductor 70 is arranged, which consists of an insulating substrate

ίο 71 mit einem Leitungsstreifen 711 besteht. Ein Ende des Leitungsstreifens 711 ist an die Eingangsanpaßschaltung 42, und das zweite Ende an das Gehäuseteil 25 angeschlossen, könnte aber auch offen oder durch einen Widerstand abgeschlossen sein.ίο 71 with a conductor strip 711 exists. One end of the conductor strip 71 1 is connected to the input matching circuit 42, and the second end to the housing part 25 , but could also be open or terminated by a resistor.

Bei diesem Oszillator ist der Ausgang des Verstärkers 40 über das Auskoppelfenster 213 an den Resonator il angekoppelt, und der Eingang des Verstärkers 40 über den Streifenleiter 70 oder Leitungsstreifen 711 und das Einkoppelfenster 217 an den Resonator 11 angekoppelt.In this oscillator, the output of the amplifier 40 is coupled to the resonator 11 via the coupling-out window 213 , and the input of the amplifier 40 is coupled to the resonator 11 via the strip conductor 70 or line strip 711 and the coupling-in window 217.

Die Phasenjustierung erfolgt durch Längenänderung des Leitungsstreifens 711. The phase adjustment is carried out by changing the length of the cable strip 711.

In den Fig.4A bis 4D ist eine Möglichkeit zur Phasenjustierung durch Längenänderung des Leitungsstreifens dargestellt. Der Leitungsstreifen 711 in Fig.4A ist durch Zickzackverlegung verlängert, und sein in der Nähe des Einkoppelfensters 217 liegendes Ende ist geerdet oder kurzgeschlossen.A possibility for phase adjustment by changing the length of the line strip is shown in FIGS. 4A to 4D. The line strip 711 in FIG. 4A is lengthened by laying it in a zigzag, and its end located in the vicinity of the coupling window 217 is grounded or short-circuited.

In Fig.4B ist dieses Ende des Leitungsstreifens 711 des Streifenleiters 70 offen.In FIG. 4B, this end of the line strip 711 of the strip conductor 70 is open.

Der in Fig.4C dargestellte Leitungsstreifen 711 des Streifcnleiters verläuft geradlinig, und sein Ende ist über einen Anpaßwiderstand 72 an das Gehäuseteil 25 angeschlossen. Durch Erdung des Eingangs des Verstärkers 40 über den Anpaßwiderstand 72 gelangt die Resonanz-Spannung am Resonator 11 über den Streifenleiter 70 in den Verstärker 40 und liegt über den Widerstand 72 an Masse. Dadurch werden eine Reflektionswelle und auch eine stehende Welle unterdrückt. Die Phasenjustierung erfolgt bei diesem Beispiel durch Positionsänderung des Einkoppelfensters 217. Weil der Eingang des Verstärkers 40 über den Anpaßwiderstand 72 geerdet ist, wird die Rückkopplungsschleife stärker bedämpft. Folglich muß der Verstärker 40 mit einem größeren Verstärkungsgradarbeiten. The conductor strip 711 of the strip conductor shown in FIG. 4C runs in a straight line, and its end is connected to the housing part 25 via a matching resistor 72 . By earthing the input of the amplifier 40 via the matching resistor 72 , the resonance voltage at the resonator 11 reaches the amplifier 40 via the strip conductor 70 and is connected to ground via the resistor 72. This suppresses a reflection wave and a standing wave as well. In this example, the phase adjustment takes place by changing the position of the coupling window 217. Because the input of the amplifier 40 is grounded via the matching resistor 72 , the feedback loop is attenuated to a greater extent. As a result, the amplifier 40 must operate at a greater gain.

In Fig.4D ist der Leitungsstreifen 711 des Streifenleiters 70 einheitlich im Zickzack gekrümmt und endseitig über den Anpaßwiderstand 72 geerdet. Durch die gleichförmigen Krümmungen des Leitungsstreifens 711 im Zickzack wird ein größerer Phasenjustierbereich durch Verlagerung des Einkoppelfensters 217 erzieh.In FIG. 4D, the conductor strip 711 of the strip conductor 70 is curved uniformly in a zigzag and is grounded at the end via the matching resistor 72. Due to the uniform curvatures of the line strip 711 in the zigzag, a larger phase adjustment range is created by shifting the coupling window 217.

Die Phasenjuslicrung durch Zickzack-Verlegung des Leitungsstreifcns 711, durch Längenänderung des Leitungsstreifens und durch Verlegung des Einkoppelfensters 217 sind grobe Justiermaßnahmen. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und von unterschiedlichen Phasencharakteristiken des Verstärkers 40 kann eine zusätzliche Feinjustierung der Phase erforderlich sein.The phase adjustment by laying the line strip 711 in a zigzag manner, by changing the length of the line strip and by laying the coupling window 217 are rough adjustment measures. To compensate for manufacturing tolerances and different phase characteristics of the amplifier 40, an additional fine adjustment of the phase may be necessary.

Bei einer anderen, in F i g. 5A in Frontansicht und in Fig.5B geschnitten dargestellten Ausführung einerIn another, shown in FIG. 5A in a front view and in Fig. 5B sectioned embodiment of a

ω Phasenjusliereinrichtung ist der an das Ende des Leitungsstreifens 711 des Streifenleiters 70 angeschlossene Anpaßwiderstand 72 über einen als Chip ausgebildeten Kondensator 74 geerdet. Widerstand 72 und Kondensator 74 sind durch einen Metallbügel 73 aus Gold, Silber The matching resistor 72 connected to the end of the line strip 711 of the strip conductor 70 is grounded via a capacitor 74 in the form of a chip. Resistor 72 and capacitor 74 are through a metal bracket 73 made of gold, silver

o. dgl. verbunden. Bei dieser Ausführung erfolgt die Phasenjustierung durch Erhöhung der statischen Kapazität des Leitungsstreifens 711; der Kondensator 74 kann veränderbar sein.or the like. Connected. In this embodiment, the phase adjustment takes place by increasing the static capacitance of the line strip 711; the capacitor 74 can be changeable.

Bei der in Fig.6A und 6B dargestellten Phasenjusiiercinrichtung isl ;tm linde des l.citungsslrdfuiis 711 eine Schraube 8 iii das zweite Gehäuseteil 25 eingeschraubt, die zur Änderung der statischen Kapazität zwischen Schraube 8 und Leitungsstreifen 711 weiter in die Aussparung 251 hinein- oder herausgeschraubt wird. So kann die Phasenjustierung leicht von außen erfolgen. Davon abweichend kann die Phasenjustierung durch Veränderung der statischen Kapazität zwischen der Justierschraube 8 und dem Leitungsstreifen 711 beispielsweise auch durch Einfüllen von Epoxy-Harz in entsprechender Menge durchgeführt werden. Das Harz sichert gleichzeitig die Schraube 8.In the phase adjusting device shown in FIGS. 6A and 6B isl; tm linden des l.citungsslrdfuiis 711 a screw 8 iii screwed in the second housing part 25, to change the static capacitance between screw 8 and conductor strip 711 in the recess 251 is screwed in or out. The phase adjustment can thus easily be carried out from the outside. The phase adjustment can deviate from this by changing the static capacitance between the adjusting screw 8 and the line strip 711, for example, by filling epoxy resin in the corresponding Amount to be carried out. The resin also secures the screw 8.

Die in F i g. 7 dargestellte abgewandelte Phasenjustiereinrichtung enthält einen an das Ende des Leitungs-Streifens 71S angeschlossenen Stift 75. der in eine Bohrung 91 einer beispielsweise aus PTFE hergestellten Isolierbuchse 92 in einer Justierschraube 9 eingesetzt ist. t Durch Verdrehen der Justierschraube 9 verändert dieseThe in F i g. The modified phase adjustment device shown in FIG. 7 contains a pin 75 which is connected to the end of the line strip 71S and which is inserted into a bore 91 of an insulating bushing 92 made, for example, of PTFE in an adjusting screw 9. t By turning the adjusting screw 9 this changes

ihre Position gegenüber dem in die Buchse ragenden 20 f their position in relation to the protruding into the socket 20 f

Stift 75 und verändert die statische Kapazität des Leitungsstreifens 711.Pin 75 and changes the static capacitance of the conductor strip 711

Ein in Fig.8 geschnitten dargestelltes anderes Ausführungsbeispiel bildet eine Kombination aus dem Ausführungsbeispiel von F i g. 3A, 3B und der Phasenju-Stiereinrichtung von F i g. 7A, 7B. Der Stift 75 dient hier als Koppelstab, und zur groben Phasenjustierung ist der Leitungsstreifen 711 nach einem der Muster aus F i g. 4A bis 4D geformt. Der Koppelstab 75 erstreckt sich über den Leitungsstreifen 711 des Streifenleiters 70 und greift verschiebbar durch die Isolierbuchse 92 in die Justierschraube 9 ein. Zur Feinjustierung wird die Justierschraube 9 verdreht. Bei der Ausführung von F i g. 8 kann der Streifenleiter 70 durch ein Koaxialkabel ersetzt werden.Another exemplary embodiment shown in section in FIG forms a combination of the embodiment of FIG. 3A, 3B and the phase ju control device from F i g. 7A, 7B. The pin 75 serves here as a coupling rod, and is used for rough phase adjustment Line strips 711 according to one of the patterns from FIG. 4A to 4D shaped. The coupling rod 75 extends extends over the conductor strip 711 of the strip conductor 70 and slidably engages through the insulating bushing 92 in the Adjusting screw 9. The adjusting screw 9 is turned for fine adjustment. In performing FIG. 8th the strip conductor 70 can be replaced by a coaxial cable.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims (20)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Oszillator mit einem dielektrischen Resonator, einem eine Eingangsschaltung und eine Ausgangsschaltung aufweisenden Verstärker, einem der Eingangsschaltung zugeordneten Eingangskoppler und einem der Ausgangsschaltung zugeordneten Ausgangskoppler zur Kopplung der Eingangsschaltung bzw. der Ausgangsschaltung mit dem dielektrischen Resonator, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (21,22) des Oszillators kastenartig ausgebildet ist und in seinem Innenraum den dielektrischen Resonator (11) aufnimmt, an zwei Seitenwänden Kammern (221, 251) abgetrennt sind und darin der Verstärker (40) mit seiner Eingangs- und Ausgangsschaltung (41,42) aufgenommen wird, daß der Eingangskoppler und der Ausgangskoppler durch die zwei Seitenwände der Kammern (221, 251) hindurch mit dem dielektrischen Resonator (11) koppein, und daß der Ausgangskoppler aus einem der Position der Ausgangsschaltung (41) entsprechend angeordneten ersten Fenster (213) und der Eingangskoppler aus einem der Position der Eingangsschaltung entsprechend angeordneten zweiten Fenster (217) besteht.1. Oscillator with a dielectric resonator, an amplifier having an input circuit and an output circuit, an input coupler assigned to the input circuit and an output coupler assigned to the output circuit for coupling the input circuit or the output circuit to the dielectric resonator, characterized in that the housing (21, 22) of the oscillator is box-like and accommodates the dielectric resonator (11) in its interior, chambers (221, 251) are separated on two side walls and the amplifier (40) with its input and output circuit (41, 42) is accommodated therein that the input coupler and the output coupler couple through the two side walls of the chambers (221, 251) with the dielectric resonator (11), and that the output coupler consists of a first window (213) and the Input coupler from one of the position of the input circuit correspondingly arranged second window (217) consists. 2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (40) ein Verstärkerbauteil aufweist, dessen Ausgang über einen Streifenleiter an die Ausgangsschaltung (42) angeschlossen ist. ω2. oscillator according to claim 1, characterized in that that the amplifier (40) has an amplifier component, the output of which is via a strip conductor is connected to the output circuit (42). ω 3. Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskoppler (51) ein Koaxialkabel (5) aufweist, dessen Innenleiter an einem Ende mit der Eingangsschaltung (41) verbunden und dessen anderes Ende durch eine öffnung (214) in der Hohlraumwandung (211) in das Innere des Hohlraumes (212) geführt ist.3. Oscillator according to claim 1 or 2, characterized in that the input coupler (51) has a coaxial cable (5), the inner conductor of which is connected at one end to the input circuit (41) and the other end of which through an opening (214) in the cavity wall (21 1) is guided into the interior of the cavity (212). 4. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Innere des Hohlraumes (212) geführte Ende des Koaxialkabel-Innenleiters zu einer Schleife (51) geformt ist (F i g. 2A).4. Oscillator according to claim 3, characterized in that the end of the coaxial cable inner conductor guided into the interior of the cavity (212) is shaped into a loop (51) (F i g. 2A). 5. Oszillator nach Anpruch 3, gekennzeichnet durch eine Phasenjustiereinrichtung in Verbindung mit dem Koaxialkabel (5) zur Phasenänderung eines Signals in dem Koaxialkabel zwecks Anpassung an einen Schwingungszustand des Oszillators.5. oscillator according to claim 3, characterized by a phase adjustment device in connection with the coaxial cable (5) for phase change of a signal in the coaxial cable for the purpose of adaptation a vibrational state of the oscillator. 6. Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als F.ingangskopplcr das zweite Fenster (217) in der Nähe der Eingangsschaltung (42) angeordnet ist, um die Ausbreitung eines bc- r>o stimmten Anteils einer elektromagnetischen Welle vom Resonator (11) zu der Eingangsschaltung zu ermöglichen.6. Oscillator according to claim 1 or 2, characterized in that the second window (217) is arranged as F.ingangskopplcr in the vicinity of the input circuit (42) to allow the propagation of a bc- r > o correct portion of an electromagnetic wave from the resonator (11) to enable the input circuit. 7. Oszillator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Eingangskoppler eine mit eincm Ende an die Eingangsschaltung (42) angeschlossene Koppelleitung gehört, um eine elektromagnetische Welle vom Resonator durch das Einkoppelfenster mit der Koppelleitung zu koppeln.7. Oscillator according to claim 6, characterized in that one with eincm to the input coupler End of the coupling line connected to the input circuit (42) belongs to an electromagnetic To couple the wave from the resonator through the coupling window with the coupling line. 8. Oszillator nach Anspruch 7. dadurch gekenn- w zeichnet, daß die Koppellcitung als Streifenlcitcr (711) ausgebildet ist.8. Oscillator according to claim 7, characterized w marked by the fact that the Koppellcitung is formed as Streifenlcitcr (711). 9. Oszillator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifenleser (711) /ick/.ackförmig gestaltet isi(I; ig. 4). μ9. Oscillator according to claim 8, characterized in that the strip reader (711) /ick/.ack-shaped isi (I ; fig. 4). μ 10. Oszillator nach Anspruchs oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit dem Streifenleiter (711) eine Phascnjustiercinnchlimg zur Anpassung der Phase eines Signals auf dem Streifenleiter an einen Schwingungszustand des Oszillators vorhanden ist.10. Oscillator according to claim or 4, characterized in that a Phascnjustiercinnchlimg for adjusting the phase of a signal on the stripline to a vibration state of the oscillator is present in connection with the strip conductor (711). 11. Oszillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenjustierung durch Änderung der elektrischen Länge des Streifenleiters erfolgt.11. Oscillator according to claim 10, characterized in that that the phase adjustment takes place by changing the electrical length of the stripline. 12. Oszillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Phasenjusiierung ein Anpaßwiderstand (72) an das andere Ende des Streifenleiters (711) angeschlossen ist (F i g. 4C, 4D).12. Oscillator according to claim 10, characterized in that a matching resistor (72) is connected to the other end of the stripline (711) for phase adjustment (Fig. 4C, 4D). 13. Oszillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Phasenjustierung eine Kapazität13. Oscillator according to claim 10, characterized in that that for phase adjustment a capacitance (74) mit dem Streifenleiter (711) gekoppelt ist.(74) is coupled to the strip conductor (71 1). 14. Oszillator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität ein variabler Kondensator ist (z. B. F i g. 6).14. Oscillator according to claim 13, characterized in that that the capacitance is a variable capacitor (e.g. Fig. 6). 15. Oszillator nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem anderen Ende des Streifenleiters (711) ein Koppelstab (75) verbunden ist15. Oscillator according to claims, characterized in that a coupling rod (75) is connected to the other end of the strip conductor (71 1) 16. Oszillator nach Ansprüche oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifenleiter (70) an der Innenoberfläche der Außenwand innerhalb der einen und/oder anderen Kammer (221, 251) angeordnet ist.16. Oscillator according to claims or 15, characterized in that the strip conductor (70) is arranged on the inner surface of the outer wall within one and / or the other chamber (221, 251) . 17. Oszillator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammerwand (25) in der Nähe des Streifenleiters (711) eine relativ zu dem Streifenlciler bewegbare Schraube (8, 9) eingeschraubt ist (F ig. 6).17. Oscillator according to claim 16, characterized in that a screw (8, 9) movable relative to the strip conductor (71 1) is screwed into the chamber wall (25) in the vicinity of the strip conductor (71 1) (FIG. 6). 18. Oszillator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (9) aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt und der Koppelstab18. Oscillator according to claim 17, characterized in that the screw (9) consists of an electrical one conductive material made and the coupling rod (75) verschiebbar und durch ein Isoliermaterial (92) isoliert innerhalb der Schraube angeordnet ist.(75) is arranged within the screw so as to be displaceable and isolated by an insulating material (92). 19. Oszillator nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen relativ zu dem dielektrischen Resonator (11) verschiebbar angeordneten Deckel (23) zur Frequenzjustierung des Oszillators. 19. Oscillator according to one of the preceding claims, characterized by a relative to the dielectric resonator (11) slidably arranged Lid (23) for frequency adjustment of the oscillator. 20. Oszillator nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine in den Deckel (23) eingeschraubte und relativ zu dem Resonator (11) verschiebbare Schraube (24) zur Feinjustierung der Oszillatorfrequenz (F ig. 28).20. Oscillator according to claim 19, characterized by one screwed into the cover (23) and screw displaceable relative to the resonator (11) (24) for fine adjustment of the oscillator frequency (Fig. 28).
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